(7.11)--现代汽车科技汽车构造.doc

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1、现代汽车科技从20世纪80年代开始，以计算机广泛应用为标志的“信息时代”“第三次浪潮”席卷全球，也引发了汽车新技术革命汽车电子化时代的到来。信息、能源和材料等科学技术的发展，为未来汽车的安全、节能、环保并向智能化、网络化等方向发展拓展了无限空间。汽车技术及未来汽车的发展趋势如图71所示。汽油机电子控制系统的组成和功能发动机电子控制系统又称为发动机管理系统EMS（Engine Management System），可分为汽油机发动机管理系统和柴油机发动机管理系统。汽油机电子控制系统由电控单元控制发动机燃油喷射、点火时刻、怠速和排放等。发动机工作时，电控单元根据控制程序和各传感器输入的信号控制发动

2、机的燃油喷射、点火时刻、怠速、燃油箱燃油蒸汽控制和废气再循环等。典型的发动机电子控制系统有博世公司的莫特朗尼克系统（MOTRONIC）(图73)福特汽车公司的发动机电子控制系统（EEC-IV）、通用汽车公司的数字燃油喷射系统（DFI）等。柴油机共轨燃油喷射系统为了适应日趋严格的排放法规，更有效的控制柴油机排气中氮氧化物（NOx）和碳烟微粒（烟度）排放，在20世纪80年代后期到90年代初期，德国BOSCH等公司研究开发了柴油机高压电子喷射技术共轨燃油喷射系统（Common-Rail Fuel Injection System）。所谓“共轨”，是指该系统中有一条各喷油器共用的保持恒定高压的公共油轨

3、；所谓“喷射”，是指系统中各缸喷油器的喷油时刻和喷油量以电子方式控制，即电控单元的微机根据各传感器检测信号和控制程序计算各喷油器每次的喷油时刻和喷油脉宽，电子喷油器在最佳时刻直接向燃烧室喷入最适量燃油。由于喷油压力高，喷油时刻和喷油量实现了电子控制，可显著改善发动机的动力性、经济性和排放性能。柴油机采用高压共轨喷射系统与增压中冷、废气再循环、三元催化转化相结合的柴油机电子控制系统，能达到欧IV、欧V排放标准。电控自动变速器电控自动变速器英文简称（Electronic Controlled Automatic Hydraulic Transmission），是由电控单元根据节气门位置传感器和车速

4、传感器等信号控制换挡时机，电控单元控制换档电磁阀改变液压回路，通过液压装置实现换档。电控无级变速器（ECVT）电控无级变速器简称ECVT（Electronic Control Continuously Variable Transmission）,采用电控液压自动控制，传动比在一定范围内可连续变化。无级变速器具有连续变化的传动比，能充分利用发动机的功率，减少燃料的消耗以及改善发动机的排放性能。电控无级变速器主要是由电磁离合器（或液力变矩器）、无级变速结构、液压系统、控制系统和前进倒车机构等组成。电磁离合器用于控制发动机的动力输入或中断。无级变速机构的主、从动轮的半径可实现连续变化，并经V型钢带

5、实现无级变速传动。液压系统由油泵、控制阀体和伺服油缸等组成，用于控制主、从动轮半径的变化；控制系统用于控制电磁离合器和控制主、从动轮半径的改变和V型钢带的变速比。ECU根据发动机的转速、车速、油门开度信号以及主、从动V形带轮转速等主要信号，控制V形带轮上伺服油缸的压力实现无级变速。前进倒车机构，以机械选档控制方式实现前进和倒车的转换。动力传动总成控制动力传动总成控制是将发动机控制和自动变速器控制集成为一个控制模块（PCM-Powertrain Control Module）。动力传动总成控制模块可实现对发动机的燃油喷射、点火、怠速、排放控制等，并可实现对自动变速器（EAT或ECVT）的换档控制

6、。此外，系统具有数据通信、故障自诊断等功能。汽车四轮驱动系统（4WD）汽车驱动轮所产生牵引力的大小受到地面附着的限制，并与车重的大小成正比。采用四轮驱动4WD（Four Whell Drive）可以充分利用车重来产生牵引力。在20世界80年代以前，4WD系统主要用于越野汽车和军用汽车，不过为了改善动力性能和操纵性能，特别是为了提高在低摩擦系数路面上行驶的动力性能和稳定性能，目前轿车上也广泛应用了4WD。42V汽车电源系统自20世纪80年代以来，汽车的电子化是汽车电器与电子设备的用电量以每年4的速度增加。现有的14V汽车电源系统，最大只能提供3kw的动力。随着汽车电器与电子设备的增加，电源系统的

7、总功率将达到58kw，如果仍沿用传统的14V，电流将超过200300A，这将会使整车线束和电器部件的成本大幅度升高。42V电源系统可以将发动机水泵、冷却风扇、空调压缩机、转向助力泵等附件直接由电动机驱动、减少空转消耗，提高能源利用率；42V电源系统，为电动转向、电子转动、发动机电控气门配气相位电磁阀、线控技术、智能化驾驶等技术的发展提供充足的动力。42V电源系统的核心是集成式起动发电机即ISG（integrated starter alternator）,ISG集发动机起动和交流发电机发电功能于一身，直接安装在发动机主轴上，如图737所示，可以实现更强大的电力供应、具有良好的起步停车特性、可实

8、现制动能量再生和提供辅助动力等，有利于降低排气污染和降低燃油消耗，是传统汽车、混合动力汽车的发展方向。汽车网络化为了提高汽车的安全性、经济性和舒适性，电子技术在汽车上被广泛应用、汽车上的电子控制单元（控制器、控制模块）也越来越多（如图738所示），如果仍采用常规的布线方式，将导致车上电线数目急剧增加，增加了成本、降低了车辆的可靠性并增加了维修难度。一辆采用传统布线方法的高档汽车，其导线长度可达2000m，电气节点达1500个，电线的重量可以达到4060kg。为便于多个电子控制单元之间相互连接、协调工作和信息共享，汽车控制器局域网络CAN（Controller Area Network）应运而生。